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Volume 3,Issue 7

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28 May 2025

基于CMYK 模式的全彩3D 打印彩色模型数据处理研究

佳成 韩1 小勇 任1 琳立 王1 明雨 李1 德祎 孔1 腾宇 杨1 俊松 熊1 旭军 陶1
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1 中国矿业大学(北京) 机械与电气工程学院, 中国
TACS 2025 , 2(10), 45–48; https://doi.org/10.61369/TACS.2025100044
© 2025 by the authors. Licensee Art and Technology, USA. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution -Noncommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0) ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ )
Abstract

针对传统RGB 色彩空间在减色混合场景下普遍存在的色域失配、暗部偏色与层间色彩断层问题,开展了围绕基于CMYK 减色混合原理的颜色模型,全彩3D 打印彩色模型数据处理研究,构建了从模型解析、切片算法、色彩转换到打印控制的完整技术链路。研究引入印刷领域的CMYK 色彩管理理论,采用基于CIE Lab 的非线性色域映射算法与三维查找表(3D LUT),并结合BP 神经网络进行优化,实现了RGB → CMYK 的高精度转换,平均ΔE00控制在2.1以内,整体色彩还原度提升73%。在硬件方面,设计了Core-XY 结构的四喷头运动系统,利用HP45热发泡喷头的PWM 精准控制,实现了0.1 mm 层厚下的四通道独立喷射与连续平滑的跨层色彩过渡。实验结果表明,该方法在文物复刻、复杂纹理再现及工业设计等应用中均显著优于传统RGB 方案,整体色彩误差降低68%,最终打印样件的ΔE值稳定控制在工业级标准(≤3)以内。研究成果为全彩3D 打印的高精度化与产业化应用奠定了重要的理论与技术基础。

Keywords
CMYK
全彩3D 打印
色域映射
色彩数据处理
切片优化
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